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高壓四象限變頻器在淮陰第二抽水站反向發(fā)電中的應(yīng)用

文檔作者：羅震，錢邦永，孫承祥文檔來源：江蘇省淮沭新河管理處		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2023年10月08日
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收稿日期：２０１７ － ０８ － ２９
作者簡(jiǎn)介 ：羅 震 （１９７９ － ） ，男 ，高級(jí)工程師 ，主要從事 水利工程管理與建設(shè)工作。
高壓四象限變頻器在淮陰第二抽水站反向發(fā)電中的應(yīng)用
羅 震，錢邦永，孫承祥
（江蘇省淮沭新河管理處，江蘇淮安２２３００５）
摘 要： 大型泵站可以利用同步電機(jī)具有的反向發(fā)電、調(diào)相功能， 在水情允許的情況下進(jìn)行反向發(fā)電； 但大型泵站在
設(shè)計(jì)時(shí)是按照水泵正轉(zhuǎn)抽水運(yùn)行最高效率選擇，采用同轉(zhuǎn)速倒轉(zhuǎn)發(fā)電則效率較低， 一般采用降低水泵倒轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速來獲得更大
的效率。通過采用變頻調(diào)速方式調(diào)整水泵倒轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速， 調(diào)高機(jī)組發(fā)電效率， 目前國(guó)內(nèi)普遍采用的是機(jī)械變頻機(jī)組方式， 該方
式只能單一速度，不能實(shí)現(xiàn)速度的連續(xù)調(diào)節(jié)。高壓交流變頻調(diào)速技術(shù)是２０ 世紀(jì)９０ 年代迅速發(fā)展起來的一種新型電力傳動(dòng)
調(diào)速技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速， 動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快，調(diào)速精度很高，操作簡(jiǎn)便， 保護(hù)功能完善，運(yùn)行安全可靠，維修維護(hù)方便；
結(jié)合其在淮陰第二抽水站的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)介紹。圖４ 幅，表１ 個(gè)。
關(guān)鍵詞： 泵站； 四象限變頻器； 反向發(fā)電； 技術(shù)改造
1 工程概況
淮陰第二抽水站（簡(jiǎn)稱淮陰二站） 位于江蘇省
淮安市區(qū)西南約６ km處， 在頭河與二河堤交匯處的
二河?xùn)|堤堤腳下， 為南水北調(diào)東線應(yīng)急工程之一。
淮陰二站承擔(dān)向洪澤湖和淮北地區(qū)補(bǔ)水的任務(wù)， 同
時(shí)淮陰二站的運(yùn)行對(duì)改善淮安市區(qū)居民生活用水及
工農(nóng)業(yè)用水環(huán)境、構(gòu)筑淮安市綠水城市有著重要的
現(xiàn)實(shí)意義。
淮陰二站為大（２） 型泵站， 工程采用堤身式
塊基型結(jié)構(gòu)， 肘形進(jìn)水流道， 虹吸式出水流道， 真
空破壞閥斷流。安裝３ 臺(tái)３.１ZLQ — ５ 型全調(diào)節(jié)軸流
泵， 配用TL２８００ — ４０／３ ２５０ 型同步電動(dòng)機(jī)３ 臺(tái)套，
總裝機(jī)容量為８ ４００ kW ，設(shè)計(jì)流量１００ m３ ／s ，設(shè)計(jì)揚(yáng)
程４.４ m 。該站主供電源采用１１０ kV新御變至淮陰二
站變電所專線直接供電， 所變與發(fā)電出線采用淮陰
二站至淮安市城南變電所１０ kV線路。
該站建設(shè)時(shí)考慮利用洪澤湖余水進(jìn)行機(jī)組反向
倒轉(zhuǎn)發(fā)電， 采用同轉(zhuǎn)速發(fā)電方式進(jìn)行并網(wǎng)發(fā)電， 配
備了相應(yīng)的輔機(jī)設(shè)備與電氣設(shè)備。在建站后進(jìn)行了
反向倒轉(zhuǎn)發(fā)電試驗(yàn)， 由于機(jī)組振動(dòng)較大導(dǎo)致不能進(jìn)
行反向發(fā)電運(yùn)行。
2 反向發(fā)電方式的選擇
抽水泵站反向發(fā)電運(yùn)行時(shí)一般有同轉(zhuǎn)速運(yùn)行、
定子變頻運(yùn)行和變極降速運(yùn)行３ 種方式。
２.１ 同轉(zhuǎn)速運(yùn)行方式
同轉(zhuǎn)速運(yùn)行方式的最大優(yōu)點(diǎn)是僅增加部分輔機(jī)
設(shè)備，主電機(jī)等電氣設(shè)備不需要改動(dòng)； 因此這種運(yùn)
行方式最為經(jīng)濟(jì)，應(yīng)作為利用現(xiàn)有泵站作反向發(fā)電
運(yùn)行時(shí)的首選運(yùn)行方式。但是泵站反向發(fā)電運(yùn)行時(shí)
的水位差比正向抽水運(yùn)行時(shí)的揚(yáng)程要小， 導(dǎo)致同轉(zhuǎn)
速運(yùn)行方式運(yùn)行效率低， 不能最大效率的利用水
資源。
２.２ 定子變頻運(yùn)行方式
定子變頻運(yùn)行方式分為變頻機(jī)組及電子變頻技
術(shù)， 變頻機(jī)組發(fā)電方式增加１ 套變頻發(fā)電機(jī)組， 抽
水運(yùn)行時(shí)， 水泵機(jī)組正常運(yùn)行， 變頻機(jī)組不運(yùn)行；
發(fā)電運(yùn)行時(shí)， 水泵機(jī)組以低于抽水轉(zhuǎn)速運(yùn)行， 發(fā)出
的電能驅(qū)動(dòng)變頻機(jī)組的電動(dòng)機(jī)運(yùn)行， 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)
電機(jī)向電網(wǎng)發(fā)出與電網(wǎng)頻率、電壓相同的電能。
電子變頻技術(shù)就是采用四象限高壓變頻器以降
低發(fā)電運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)速， 變頻器可以根據(jù)運(yùn)行工況選
擇不同的運(yùn)行轉(zhuǎn)速， 從而保證機(jī)組永遠(yuǎn)處在最佳發(fā)
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